EP2504162A1 - Kraftfahrzeugtür, verstärkungselement, dämmelement, klebeelement sowie klebeband - Google Patents

Kraftfahrzeugtür, verstärkungselement, dämmelement, klebeelement sowie klebeband

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EP2504162A1
EP2504162A1 EP10781509A EP10781509A EP2504162A1 EP 2504162 A1 EP2504162 A1 EP 2504162A1 EP 10781509 A EP10781509 A EP 10781509A EP 10781509 A EP10781509 A EP 10781509A EP 2504162 A1 EP2504162 A1 EP 2504162A1
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EP
European Patent Office
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layer
motor vehicle
adhesive
vehicle door
reinforcing element
Prior art date
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EP10781509A
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English (en)
French (fr)
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EP2504162B1 (de
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Jörg WELLNITZ
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ASMAG Holding GmbH
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Grein Tec GmbH
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Publication date
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Publication of EP2504162B1 publication Critical patent/EP2504162B1/de
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J5/00—Doors
    • B60J5/04—Doors arranged at the vehicle sides
    • B60J5/042—Reinforcement elements
    • B60J5/0452—Reinforcement elements including foams or expanded materials
    • B60J5/0454—Reinforcement elements including foams or expanded materials being expanded onto door panel and forming a laminar structure with door panel, e.g. a rib
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B19/00—Layered products comprising a layer of natural mineral fibres or particles, e.g. asbestos, mica
    • B32B19/04—Layered products comprising a layer of natural mineral fibres or particles, e.g. asbestos, mica next to another layer of the same or of a different material
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    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2605/00—Vehicles
    • B32B2605/08—Cars

Definitions

  • the invention relates to a motor vehicle door, in particular a motor vehicle side door for a passenger vehicle. Furthermore, the invention relates to a reinforcing element or an insulating element, in particular for shell parts in Kraftfahr ⁇ zeug- or aircraft. Furthermore, the invention relates to an adhesive element or an adhesive tape, preferably for the power ⁇ vehicle or aircraft.
  • Composite materials or composite materials each comprising one or more metal and plastic layers have in the meantime found wide application, with sandwich-type structures (layered composite materials or laminates) usually being used in jacket or body parts. Examples include plastic / metal composite materials, which in recent years, especially by aircraft manufacturers as a construction material for aircraft fuselages, wings or Leit ⁇ works is used.
  • Composite materials are typically characterized by the ability to combine different properties of different materials, thereby making it possible to reconcile conflicting design goals.
  • ⁇ play as advanced composite materials have high strength train ⁇ , flexural strength and stability, while they are also advantageous in terms of weight overall genüber other materials.
  • a verbes ⁇ serte vehicle door such.
  • B. a side door for a passenger vehicle to specify.
  • the vehicle door should have an improved crash behavior and, if necessary, have improved values in terms of temperature insulation and provide improved acoustic cladding.
  • the material should have good Temperaturdäm ⁇ tion and / or good acoustic values.
  • the reinforcing or insulating element should be relatively easy to have a good mechanical resistance in terms of tensile ⁇ ness, fatigue, stiffness and / or notch impact toughness ⁇ . Furthermore, it is an object of the invention ⁇ admit a corresponding adhesive sheet or tape of ⁇ .
  • the object of the invention is by means of a motor vehicle ⁇ door, in particular a motor vehicle side door for a passenger vehicle, according to claim 1; kung element by means of a reinforce- or an insulation element, in particular for cladding ⁇ parts in automotive or aircraft construction, according to claim 3; and by means of an adhesive element or adhesive tape, in particular special for motor vehicle or aircraft, according to claim ⁇ 10 solved.
  • Advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
  • the object of the invention is achieved by means of a reinforced motor vehicle door, wherein a reinforcing element of the motor vehicle door has a material layer which has a Ge ⁇ stone.
  • the reinforcing element is firmly connected to the motor vehicle door.
  • the planar reinforcing element may have a second
  • the reinforcing member in an area of a hinge or the lock of a motor vehicle ⁇ vehicle door is provided.
  • the object of the invention by means of a Verstär ⁇ effect elements or by means of an insulating element is achieved, which has two layers of material, the first material layer ⁇ a rock and the second material layer comprises a Me ⁇ tall or a coating comprising.
  • the encryption is tonic or insulating element with one of the second material layer ⁇ opposite side of the first material layer in / on a component, a substrate, etc. attachable be ⁇ vorzugt glued.
  • the motor vehicle door according to the invention is distinguished from the prior art mainly by a better crash behavior, since the reinforcing element according to the invention has a good mechanical strength in terms of tensile strength and flexural rigidity. Further reinforcing and insulating elements according to the invention offer the possibility of exzel ⁇ lenten acoustic cladding and good temperature insulation. In addition, the reinforcing and insulating elements have a good mechanical strength in terms of tensile strength, fatigue, flexural strength and notched impact strength. Another advantage is the use of rock, because it is good, cheap and available in bulk. Furthermore, rock is easy to work.
  • the rock is in each case in particular a natural stone or a natural stone layer, which is preferably worked out of a natural block of rock.
  • the particular material layer hereinafter also referred to as a stone layer and Me ⁇ tall Anlagen or coating, but may also include other materials, ie in turn be a composite material or a composite material penetrating.
  • the reinforcing or insulating element may still have one or a plurality of other material layers.
  • the reinforcing element for the motor vehicle door is constructed only of these two material layers, once apart from a connecting layer between these two material layers and a fixing layer, by means of which it is mounted on the power ⁇ vehicle door .
  • connection or attachment layer of the invention shown SEN reinforcing or insulating element may be an adhesive ⁇ fabric layer.
  • the bonding layer is made between the metal layer and the stone layer entste ⁇ immediate permeation composite material.
  • the coating is a film coating which is in particular a PET film coating and preferably a shrunk PET film.
  • the metal layer can comprise aluminum, magnesium, titanium, iron or steel or consist of alloys with these metals. Other metals or metal alloys can of course be used.
  • the stone layer preferably has ei ⁇ nen magnetite, a Sedimentit or metamorphic rock, in particular ⁇ sondere a gabbro, a granite, a quartzite or basalt. Other than the latter rocks are erfindunlic also applicable, with a feinkörni ⁇ ges rock, in particular a fine-grained gabbro or granite are preferred.
  • an artificial stone can be applied.
  • a Sedimentit or metamorphic rock in particular ⁇ sondere a gabbro, a granite, a quartzite or basalt.
  • a feinkörni ⁇ ges rock in particular a fine-grained gabbro or granite are preferred.
  • an artificial stone can be applied.
  • a Sedimentit or metamorphic rock in particular ⁇ sondere a gabbro, a granite,
  • Layer thickness of the metal layer less than a layer thickness of the stone layer.
  • the layer thickness of the stone layer is preferably about 8 to 10 times, in particular 6 to 7 times, particularly preferably 4 to 5 times, and particularly particularly preferably 2 to 3 times the layer diameter bridge of the metal layer.
  • a thickness of the coating before Trains t ⁇ a much thinner than the layer thickness of the metal layer ⁇ or brick layer.
  • a liquid may be embedded in the metal layer, or the metal layer is an impregnated one
  • the reinforcing or insulating element can have an adhesive, in particular a pressure-sensitive adhesive layer, on an outer side.
  • This adhesive layer may be Test ⁇ covered by a trailing cover sheet or an intermediate belt or an intermediate layer.
  • that outside of the stone ⁇ layer is applied to the metal layer or the coating is applied to the adhesive or the pressure-sensitive adhesive.
  • FIG. 1 shows a two-dimensional, top cut Soan ⁇ view of an exemplary representation of an inventive motor vehicle side door;: Shown in the schematic drawing.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view cut on two sides through a first and a second embodiment of a motor vehicle door according to the invention
  • Figure 3 is a two-sided cut cross-sectional view through a third embodiment of the invention shown SEN motor vehicle door.
  • FIG. 4 shows a first and a second embodiment of a reinforcing or damping element according to the invention, in a cross-sectional view cut on two sides;
  • FIG. 5 is an analogous to FIG. 4 representation of a third
  • Fig. 6 shows a first and a second embodiment of he inventive ⁇ adhesive element or adhesive tape, double-sided cut in egg ⁇ ner cross-sectional view
  • Fig. 7 is an analogous to Fig. 6 representation of a third
  • Embodiment of the adhesive element or adhesive tape according to the invention a motor vehicle door, a reinforcing element and a damping element, as well as an adhesive element and an adhesive tape - is hereinafter in the application to the motor vehicle, in particular the body shop, and the aircraft ⁇ , which also includes the construction of helicopters and others Aircraft is to be included, explained in more detail.
  • the invention is not limited to such applications, but may have other applications than those just mentioned.
  • the invention z. B. used in road construction or can be used as a material in building construction.
  • FIG. 1 shows by way of example a force ⁇ vehicle side door 10 according to the invention with a plurality of Verstärkungsele- elements 1 on an inner side of a door panel 12 of the power ⁇ vehicle door 10.
  • Number, shape and position of the reinforcing elements 1 can be arbitrary. It is, however, before Trains t ⁇ provide such a reinforcing element 1 in the region of a door hinge ⁇ 14 and / or a door lock sixteenth Furthermore, it is preferred in a central region of the door panel
  • a comparatively large reinforcing element 1 vorzuse ⁇ hen a comparatively large reinforcing element 1 vorzuse ⁇ hen.
  • the motor vehicle door 10 according to the invention can already be provided with the reinforcing element 1 during its manufacture or subsequently.
  • FIG. 2 and 3 show the motor vehicle door 10 in each case in section, wherein three embodiments of the Verstärkungsele ⁇ ment 1 are shown. All three embodiments have a first material layer 100 and a second material layer 200 (FIG. 2), 210 (FIG. 3).
  • the ⁇ material layers are at 100; 200, 210 fixed to each other surface, ie substantially all surface areas of the first material layer 100 are fixedly connected to the respective upper ⁇ surface areas of the second material layer 200, 210.
  • the first material layer 100 has a rock or a stone layer 100 100, for example, a magnetite, a Sedimentit or metamorphic rock in all three exporting approximately ⁇ form according to the present invention.
  • Magmatite (Mikrogabbro), quartzite and field ⁇ are preferred, especially volcanic rocks and plutonic rocks such as basalt ⁇ rocks, granite, gabbro late. Extra called “Nero Assoluto Moscow", a fine-grained black gabbro (Norit), however quartz, mica, marble, soapstone and / or limestone and / or combinations thereof may also be used.
  • the first material layer 100 may consist of a layer of the Ge ⁇ stone, which worked out of a block of rock, for example, is cut.
  • the rock block is thereby obtained in a quarry from a natural occurrence of the rock, ie degraded.
  • the layer can be thinned to obtain a first material layer 100 of desired thickness. This can be z. B. done by grinding. But artificially produced rocks can be applied according to the invention.
  • the second material layer 200 of the first two exporting approximately ⁇ form has according to the present invention, a metal 200 and a metal layer 200, for example.
  • a metal 200 and a metal layer 200 for example.
  • aluminum magnesium, titanium, iron, steel, chromium, tungsten, vanadium, molybdenum and / or nickel.
  • this layer may comprise carbon.
  • the second material layer 210 of the third From ⁇ EMBODIMENTS according to the present invention a coating 210 and film layer 210.
  • the surface adhesive coating 210 can be used as a film 210 or film coating 210, in particular a PET-film coating 210, out ⁇ may be, which is preferably a shrunk PET film 210.
  • the stone layer 100 and the metal layer 200 may, for. B. by an ultrasonic joining method, such.
  • the bonding layer 150 has an adhesive, preferably an acrylic resin adhesive, such as. B. SikaFast ® 5221, an epoxy resin, a high temperature or a ceramic adhesive.
  • the vehicle door 10 it is preferable that the reinforcing element is glued 1 to the motor vehicle door ⁇ 10th This is done by a fastening layer 300 designed as an adhesive layer 300.
  • An adhesive which can be used for this purpose can be one of the abovementioned.
  • the brick layer 100 is disposed between the door ⁇ sheet 12 and the metal layer 200 and the coating 210th
  • a layer thickness of the stone layer 100 is 0.3 to 4.5 mm, preferably 0.6 to 4 mm, in particular 1 to 3.5 mm, particularly preferably 1.5 to 3 mm and particularly particularly preferably 2 to 2.5 mm; each ⁇ 0.3mm.
  • a layer thickness of the metal ⁇ layer 200 is 0.2 to 2mm, preferably 0.35 to 1.5 mm, particularly 0.5 to 1.2 mm, particularly preferably 0.7 to 1.2 mm, and particularly more preferably 1 mm; each
  • a thickness of the coating 210 is preferably 8 to 120 ⁇ m, and more preferably 12 to 50 ⁇ m.
  • a thickness of the bonding layer 150 is preferably 0.01 to 1 mm, and more preferably
  • the stated thicknesses are preferably medium thicknesses.
  • Preferred shapes of the reinforcing element 1 have round edges and / or corner areas. Corner areas, in particular at a right angle, are preferred because they can reach up to two edges of the motor vehicle door 10 and thus in the region of a door hinge 14 (Fig. 1 top left) or a door lock 16 (not shown) can reach. Fer ⁇ ner are for such applications triangular (Fig. 1 bottom left) or semi-elliptical (Fig. 1 top right) or semi-round reinforcing elements 1 applicable.
  • For comparatively centrally mounted reinforcing elements 1 are rectangular shapes, possibly with rounded corners, preferred (Fig. 1 center). In a free corner region of the motor vehicle door 10 is preferably no reinforcing element. 1
  • the reinforcing element 1 ie the first material layer 100 (Stein ⁇ layer 100), the second material layer 200, 210 (metal ⁇ layer 200 or coating 210) and the connection layer 150 are representative of all exporting ⁇ at this point approximately of the present invention referred to, ie, they can also be transferred from the subsequently described invention shown SEN reinforcing elements 1 and the insulating elements according to the invention. 1 Ie. this gain 1
  • Dämmimplantation 1 are constructed as the above reinforcing elements of the motor vehicle door 10, wherein in them the fastening ⁇ supply layer 300 is missing, see Figs. 4 and 5.
  • FIGS. 6 and 7 now show further developments of the reinforce- Substandard 1 and the insulation element 1.
  • an adhesive 310 in particular a Haftkleb ⁇ material layer 310, which by a cover 312 or an intermediate belt 312 may be till ⁇ covers and an intermediate layer 312 (Fig. 7).
  • an adhesive element 2 or tape 2 the z. B. may be formed as a tape 2 or tape element.
  • Such an element 2 is universally applicable and can, of course, depending on a thickness, individually cut to size.
  • An essential feature of the reinforcement 1, 2 or Dämmele ⁇ ment 1, 2 - in addition to the combination of metal (possibly as a substrate, such as the motor vehicle door in Fig.
  • the stone layer 100 and / or the metal layer 200 may also have other constituents, so that these work ⁇ material layers 100, 200 in the inventive reinforcing 1, 2 or Dämmelement 1, 2 itself z.
  • the reinforcing 1, 2 or Dämmelement 1, 2 have a variety of other embodiments.
  • the sequence of previously known and other layers is almost arbitrary. It is per ⁇ but the one hand, preferred that the stone layer 100, the metal tall slaughter on one side, which must be an outer side not necessarily has 200 or the coating 210th ⁇ other hand, it is preferred that the stone layer immediately adjacent thereto has a metal layer 100 200th
  • a plurality of stone 100 and metal layers 200 may alternate, wherein a free side of a stone layer 100 may have a coating 210.
  • the gain 1, 2 and insulation element 1, 2 have a metal foam layer ( ⁇ represents Darge not in the drawing).
  • the metal foam layer may preferably have a ⁇ miniumschaum aluminum and integral with the metal layer be made 200th For this purpose, a part of a Me ⁇ tall slaughter is foamed, wherein a non-foamed Ab ⁇ section, the metal layer 200 provides.
  • the metal foam ⁇ layer increases the possible energy absorption of the composite mate ⁇ rials 1, 2 essential since it tung through the foam-like Gestal- how can affect a crumple zone. While the overall weight of the influential metal foam layer does not fall significantly in ⁇ , providing the metal foam layer of the invention may cause the impact strength and the absorption of shear forces is improved.
  • the composite material 1, 2 may have a ring mesh ⁇ layer (not shown in the drawing).
  • the Ring mesh layer may preferably comprise a plastic mesh, for example of an epoxy resin, which may have a glass fiber ⁇ reinforcement.
  • the ring mesh layer substantially enhances stability of the reinforcing element 1, 2 or insulating element 1, 2, while the weight influence of the ring mesh layer is hardly noticed.
  • the composite material 1, 2 by means of a fabric (also not shown in the drawing), in particular a textile fabric to be reinforced.
  • the tissue may be arranged in the connecting layer 150, which is preferably in the form of an adhesive layer 150.
  • a textile fabric for example, a Twintex ® or a fabric of the type Atlas 1: 1 and 1: 4 in the Ausgar ⁇ tion with carbon, glass and / or aramid fibers are used.
  • a fabric reinforcement can be achieved in that the textile fabric is used as knitted fabric, knitted fabric, scrim or Ge ⁇ lichen.
  • a liquid can be infiltrated into the rock, ie the stone layer 100, in order to change its mechanical and / or chemical properties. For example, it can be achieved by the infiltration of a liquid that the stone layer 100 has a higher mechanical strength.
  • a FLÜS ⁇ stechnik with two components such.
  • the liquid can z. B. be applied to the stone layer 100 after a thin grinding process.
  • the application can z. B. with the help of a toothed spatula, a brush or a cloth.
  • the stone layer 100 may have a temperature above the room temperature, the z. B. in the range between 40 to 70 ° C, in particular between 50 and 60 ° C, whereby the application and infiltration is supported. Furthermore, can be used the infiltration of liquid to protect the adhesive layer 150 against environmental in ⁇ rivers.
  • This z. B. the liquid applied to that side of the stone layer 100 on which the adhesive is applied.
  • a water-repellent liquid is used, which preferably also prevents leakage of a liquid to the adhesive layer 150. In this manner is established in the stone layer 100 with a liquid at ⁇ gereicherte barrier layer (not shown in the drawing).
  • cooling liquid for the grinding process be applied to the stone layer 100.
  • This z For example, a mixture of water and oil is used. After the thin processing the stone layer 100 is completely dry to prevent a one ⁇ infiltrate the coolant. If this is not achieved, there is the danger that the cooling liquid attacks the adhesive layer 150 and can thereby reduce the adhesive force.
  • the stone layer 100 on the adhesive side is pretreated with a liquid prior to bonding (or even before sanding).
  • the liquid seeps into the rock and forms a
  • the adhesive 300 or the pressure-sensitive adhesive 300 or a coating 210 are applied. It is also possible to provide the side of the stone layer 100 with the barrier ⁇ layer on which the brick layer 100 is PHnge ⁇ ground. In this case, the barrier layer then prevents the penetration of cooling liquid into the stone layer 100, of course only as long as the barrier layer is still present.
  • a liquid for this purpose for example, a polymer-containing liquid can be used, which will wear directly on a cleaned side of the stone layer 100 before the gluing process.
  • the application can by brush, cloth or ma shinell z. B. at room temperature and increased pressure Anpress.
  • Such a barrier layer can be provided in various embodiments of reinforcing 1, 2 or insulating elements 1, 2.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugtür, insbesondere eine Kraftfahrzeug-Seitentür für ein Personenkraftfahrzeug, mit einem flächig ausgebildeten Verstärkungselement (1), wobei das Verstärkungselement (1) eine Werkstoffschicht (100) besitzt, die ein Gestein aufweist, und das Verstärkungselement (1) flächig mit der Kraftfahrzeugtür (10) verbunden ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verstärkungselement oder ein Dämmelement, insbesondere für Mantelteile im Kraftfahrzeug- oder Flugzeugbau, mit zwei Werkstoffschichten (100; 200, 210), wobei die erste Werkstoffschicht (100) ein Gestein und die zweite Werkstoffschicht (200, 210) ein Metall (200) oder eine Beschichtung (210) aufweist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Klebeelement oder ein Klebeband, insbesondere für den Kraftfahrzeug- oder Flugzeugbau, wobei das Klebeelement oder das Klebeband ein erfindungsgemäßes Verstärkungselement (1) oder ein erfindungsgemäßes Dämmelement (1) aufweist.

Description

KRAFTFAHRZEUGTÜR, VERSTÄRKUNGSELEMENT, DÄMMELEMENT, KLEBEELEMENT SOWIE KLEBEBAND
Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugtür, insbesondere eine Kraftfahrzeug-Seitentür für ein Personenkraftfahrzeug. Ferner betrifft die Erfindung ein Verstärkungselement oder ein Dämmelement, insbesondere für Mantelteile im Kraftfahr¬ zeug- oder Flugzeugbau. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Klebeelement oder ein Klebeband, bevorzugt für den Kraft¬ fahrzeug- oder Flugzeugbau. Verbundmaterialien bzw. Verbundwerkstoffe aus jeweils einer oder mehreren Metall- und Kunststoffschichten haben mittlerweile eine breite Anwendung gefunden, wobei meist sandwichartige Strukturen (Schichtverbundmaterialien bzw. Laminate) in Mantel- oder Karosserieteilen eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind Kunststoff/Metall-Verbundmaterialien, die in den letzten Jahren vor Allem von Flugzeugherstellern als Konstruktionsmaterial für Flugzeugrümpfe, Tragflächen oder Leit¬ werke verwendet wird. Verbundmaterialien zeichnen sich in der Regel dadurch aus, dass unterschiedliche Eigenschaften ver- schiedener Werkstoffe kombiniert werden können, wodurch es möglich wird, konträre Konstruktionsziele zu vereinen. Bei¬ spielsweise weisen moderne Verbundmaterialien eine hohe Zug¬ festigkeit, Biegesteifigkeit und Stabilität auf, während sie gleichzeitig auch hinsichtlich des Gewichts vorteilhaft ge- genüber anderen Materialien sind.
Im Kraftfahrzeugbereich sind die Hersteller und Zulieferer immer bestrebt, mit verbesserten Materialien konkurrenzfähigere Kraftfahrzeuge zu bauen bzw. konkurrenzfähigere Produkte anzubieten. Dies betrifft z. B. Materialien, die ein verbessertes Crashverhalten aufweisen, die darüber hinaus vergleichsweise leicht sind, eine verbesserte Temperaturdämmung oder auch bessere Akustikwerte besitzen. Ferner gehen die Bestrebungen bei der Entwicklung dahin, die Insassensicherheit immer mehr zu erhöhen. So haben z. B. herkömmliche Fahrzeugtüren den Nachteil, dass sie im Bereich der Türscharniere oder im Bereich der Türschlösser vergleichsweise instabil sind, da in einem Crashfall in diesen Bereichen hohe Kräfte auf die Fahrzeugtür einwirken, die nach einem Unfall noch geöffnet können werden soll. Des Weiteren besteht in einer Vielzahl von industriellen Bereichen der Bedarf nach Energie- und Emissionsopimierung in Form von verbesserten Materialien, insbesondere auch zum Nachrüsten von bestehenden Einrichtungen .
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbes¬ serte Fahrzeugtür, wie z. B. eine Seitentür für ein Personenkraftfahrzeug, anzugeben. Hierbei soll die Fahrzeugtür ein verbessertes Crashverhalten besitzen und ggf. verbesserte Werte bei der Temperaturdämmung aufweisen und eine verbesserte Akustikverschalung zur Verfügung stellen. Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Verstärkungselement und ein Dämmelement, insbesondere für Mantelteile im Kraftfahrzeug¬ oder Flugzeugbau anzugeben, welche verbesserte Eigenschaften haben. Hierbei sollte der Werkstoff eine gute Temperaturdäm¬ mung und/oder gute Akustikwerte aufweisen. Ferner sollte das Verstärkungs- oder Dämmelement vergleichsweise leicht sein, eine gute mechanische Belastbarkeit in Bezug auf Zugfestig¬ keit, Materialermüdung, Biegesteifigkeit und/oder Kerbschlag¬ zähigkeit besitzen. Des Weiteren ist es eine Aufgabe der Er¬ findung ein entsprechendes Klebeelement oder Klebeband an¬ zugeben .
Die Aufgabe der Erfindung wird mittels einer Kraftfahrzeug¬ tür, insbesondere einer Kraftfahrzeug-Seitentür für ein Personenkraftfahrzeug, gemäß Anspruch 1; mittels einem Verstär- kungselement oder einem Dämmelement, insbesondere für Mantel¬ teile im Kraftfahrzeug- oder Flugzeugbau, gemäß Anspruch 3; und mittels einem Klebeelement oder einem Klebeband, insbe- sondere für den Kraftfahrzeug- oder Flugzeugbau, gemäß An¬ spruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Die Aufgabe der Erfindung wird mittels einer verstärkten Kraftfahrzeugtür gelöst, wobei ein Verstärkungselement der Kraftfahrzeugtür eine WerkstoffSchicht besitzt, die ein Ge¬ stein aufweist. Hierbei ist das Verstärkungselement mit der Kraftfahrzeugtür fest verbunden. In Ausführungsformen der Er- findung kann das flächige Verstärkungselement eine zweite
WerkstoffSchicht besitzen, die ein Metall oder eine Beschich- tung umfasst. Bevorzugt ist das Verstärkungselement in einem Bereich eines Scharniers oder eines Schlosses der Kraftfahr¬ zeugtür vorgesehen. Ferner ist es bevorzugt, dass das Ver- Stärkungselement auf einer Innenseite der Kraftfahrzeugtür befestigt, insbesondere geklebt ist, da hierdurch das Ver¬ stärkungselement aufgrund einer später anzubringenden Türverschalung im Kraftfahrzeug nicht mehr sichtbar ist. Ferner wird die Aufgabe der Erfindung mittels eines Verstär¬ kungselements oder mittels eines Dämmelements gelöst, welches zwei Werkstoffschichten besitzt, wobei die erste Werkstoff¬ schicht ein Gestein und die zweite WerkstoffSchicht ein Me¬ tall oder eine Beschichtung aufweist. Hierbei ist das Ver- stärkungs- bzw. Dämmelement mit einer der zweiten Werkstoff¬ schicht gegenüberliegenden Seite der ersten WerkstoffSchicht an/auf einem Bauteil, einem Untergrund etc. befestigbar, be¬ vorzugt klebbar. Die erfindungsgemäße Kraftfahrzeugtür zeichnet sich gegenüber dem Stand der Technik vor allem durch ein besseres Crashverhalten aus, da das erfindungsgemäße Verstärkungselement eine gute mechanische Belastbarkeit in Bezug auf Zugfestigkeit und Biegesteifigkeit besitzt. Ferner bieten erfindungsgemäße Verstärkungs- und Dämmelemente die Möglichkeit einer exzel¬ lenten Akustikverschalung und eine gute Temperaturdämmung. Darüber hinaus haben die Verstärkungs- und Dämmelemente eine gute mechanische Belastbarkeit in Bezug auf Zugfestigkeit, Materialermüdung, Biegesteifigkeit und Kerbschlagzähigkeit. Ein weiterer Vorteil liegt in der Verwendung von Gestein, denn dieses ist gut, preisgünstig und massenhaft verfügbar. Ferner ist Gestein einfach zu bearbeiten.
Gemäß der Erfindung ist das Gestein jeweils insbesondere ein Naturstein bzw. eine Natursteinlage, die bevorzugt aus einem natürlichen Gesteinsblock herausgearbeitet ist. Die jeweilige WerkstoffSchicht , im Folgenden auch als Steinschicht und Me¬ tallschicht bzw. Beschichtung bezeichnet, kann jedoch auch noch andere Materialien aufweisen, d. h. selbst wiederum ein Verbundmaterial bzw. ein Durchdringungs-Verbundmaterial sein. Darüber hinaus kann das Verstärkungs- oder Dämmelement noch eine oder eine Mehrzahl von anderen Werkstoffschichten besitzen. Es ist jedoch bevorzugt, dass das Verstärkungselement für die Kraftfahrzeugtür nur aus diesen jeweils zwei Werkstoffschichten aufgebaut ist, einmal abgesehen von einer Verbindungsschicht zwischen diesen beiden Werkstoffschichten und einer Befestigungsschicht, mittels derer es auf der Kraft¬ fahrzeugtür befestigt ist.
Es ist möglich, zusätzliche Schichten auch in einer anderen Reihenfolge innerhalb des erfindungsgemäßen Verstärkungs- oder Dämmelements vorzusehen. Diese können z. B. eine Mehrzahl von Metall- und/oder Steinschichten besitzen. Ferner können andere Schichten, wie eine Metallschaumschicht, vor¬ zugsweise eine Aluminiumschaumschicht, eine Ringgeflecht¬ schicht, vorzugsweise aus einem Kunststoff, und/oder eine Ge- webeschicht vorgesehen sein. Des Weiteren ist es möglich, als jeweilige Außenschichten, abgesehen von der Befestigungsschicht, eine beschichtete Steinschicht vorzusehen. Durch diese Maßnahmen können die Eigenschaften des Verstärkungsoder Dämmelements gezielt beeinflusst und auf bestimmte An- wendungsfälle „zugeschnitten" werden. Die Verbindungs- bzw. Befestigungsschicht des erfindungsgemä¬ ßen Verstärkungs- oder Dämmelements kann dabei eine Kleb¬ stoffschicht sein. Für den Fall das eine Metallschicht und eine Steinschicht mittels eines Ultraschall-Fügeverfahrens aneinander festgelegt sind, ist die Verbindungsschicht das dabei zwischen der Metallschicht und der Steinschicht entste¬ hende Durchdringungs-Verbundmaterial . Für den Fall einer be¬ schichteten Steinschicht, ist es bevorzugt, dass die Be- schichtung, eine Filmbeschichtung ist, die insbesondere eine PET-Filmbeschichtung und bevorzugt eine aufgeschrumpfte PET- Folie ist.
Die Metallschicht kann Aluminium, Magnesium, Titan, Eisen oder Stahl aufweisen bzw. aus Legierungen mit diesen Metallen bestehen. Andere Metalle bzw. Metalllegierungen können natürlich angewendet werden. Die Steinschicht weist bevorzugt ei¬ nen Magmatit, einen Sedimentit oder einen Metamorphit, insbe¬ sondere einen Gabbro, einen Granit, einen Quarzit oder ein Basaltgestein auf. Andere als die letztgenannten Gesteine sind erfindungemäß ebenfalls anwendbar, wobei ein feinkörni¬ ges Gestein, insbesondere ein feinkörniger Gabbro oder Granit bevorzugt sind. Darüber hinaus kann gemäß der Erfindung auch ein Kunststein angewendet werden. In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist eine
Schichtdicke der Metallschicht geringer als eine Schichtdicke der Steinschicht. Bevorzugt beträgt die Schichtdicke der Steinschicht ca. das 8- bis 10-fache, insbesondere das 6- bis 7-fache, insbesondere bevorzugt das 4- bis 5-fache und insbe- sondere besonders bevorzugt das 2- bis 3-fache der Schichtdi¬ cke der Metallschicht. Eine Dicke der Beschichtung ist bevor¬ zugt um ein vieles dünner als die Schichtdicke der Metall¬ schicht bzw. der Steinschicht. In Ausführungsformen der Erfindung kann in die Metallschicht eine Flüssigkeit eingesi- ckert sein, oder die Metallschicht ist eine getränkte
Schicht, die bevorzugt als eine Sperrschicht gegen Flüssig¬ keiten ausgebildet ist. Insbesondere für die Ausbildung als ein Klebeelement oder ein Klebeband kann das Verstärkungs- oder Dämmelement an einer Außenseite eine Klebstoff-, insbesondere eine Haftklebstoff- schicht aufweisen. Diese KlebstoffSchicht kann durch eine Ab¬ deckfolie oder ein Zwischenband bzw. eine Zwischenlage abge¬ deckt sein. Bevorzugt ist diejenige Außenseite der Stein¬ schicht die gegenüber der Metallschicht bzw. der Beschichtung liegt mit dem Klebstoff bzw. dem Haftklebstoff beaufschlagt.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbei¬ spielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. In der schematischen Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine zweidimensionale, oben abgeschnittene Seitenan¬ sicht einer beispielhaften Darstellung einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug-Seitentür;
Fig. 2 eine zweiseitig abgeschnittene Querschnittsansicht durch eine erste und eine zweite Ausführungsform ei- ner erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugtür;
Fig. 3 eine zweiseitig abgeschnittene Querschnittsansicht durch eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemä¬ ßen Kraftfahrzeugtür;
Fig. 4 eine erste und eine zweite Ausführungsform eines er- findungsgemäßen Verstärkungs- oder Dämpfungselements, in einer zweiseitig abgeschnittenen Querschnittsansicht ;
Fig. 5 eine zur Fig. 4 analoge Darstellung einer dritten
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verstärkungs- oder Dämpfungselements;
Fig. 6 eine erste und eine zweite Ausführungsform eines er¬ findungsgemäßen Klebeelements oder Klebebands, in ei¬ ner zweiseitig abgeschnittenen Querschnittsansicht; und
Fig. 7 eine zur Fig. 6 analoge Darstellung einer dritten
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Klebeelements oder Klebebands . Die Erfindung - eine Kraftfahrzeugtür, ein Verstärkungselement und ein Dämpfungselement, sowie ein Klebeelement und ein Klebeband - wird im Folgenden in der Anwendung auf den Kraft- fahrzeugbau, insbesondere den Karosseriebau, und den Flug¬ zeugbau, zu welchem auch der Bau von Helikoptern und anderen Fluggeräten zählen soll, näher erläutert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf solche Anwendungen beschränkt, sondern kann auch andere Anwendungen als die eben genannten haben. So ist die Erfindung z. B. im Straßenbau verwendbar oder kann als Material im Gebäudebau eingesetzt werden.
Die Fig. 1 zeigt beispielhaft eine erfindungsgemäße Kraft¬ fahrzeug-Seitentür 10 mit einer Mehrzahl von Verstärkungsele- menten 1 auf einer Innenseite eines Türblechs 12 der Kraft¬ fahrzeugtür 10. Anzahl, Form und Position der Verstärkungselemente 1 können dabei beliebig sein. Es ist jedoch bevor¬ zugt, ein solches Verstärkungselement 1 im Bereich eines Tür¬ scharniers 14 und/oder eines Türschlosses 16 vorzusehen. Fer- ner ist es bevorzugt, in einem Zentralbereich des Türblechs
12, ein vergleichsweise großes Verstärkungselement 1 vorzuse¬ hen. Die erfindungsgemäße Kraftfahrzeugtür 10 kann schon bei deren Herstellung oder nachträglich mit dem Verstärkungselement 1 versehen werden.
Die Fig. 2 und 3 zeigen die Kraftfahrzeugtür 10 jeweils im Schnitt, wobei drei Ausführungsformen des Verstärkungsele¬ ments 1 dargestellt sind. Alle drei Ausführungsformen weisen eine erste WerkstoffSchicht 100 und eine zweite Werkstoff- schicht 200 (Fig. 2), 210 (Fig. 3) auf. Hierbei sind die bei¬ den Werkstoffschichten 100; 200, 210 aneinander flächig festgelegt, d. h. im Wesentlichen alle Oberflächenbereiche der ersten Werkstoffschicht 100 sind mit den betreffenden Ober¬ flächenbereichen der zweiten Werkstoffschicht 200, 210 fest verbunden. Die erste WerkstoffSchicht 100 weist bei allen drei Ausfüh¬ rungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung ein Gestein 100 bzw. eine Steinschicht 100, beispielsweise einen Magmatit, einen Sedimentit oder einen Metamorphit auf. Bevorzugt sind Magmatite, insbesondere Plutonite und Vulkanite, wie Basalt¬ gesteine, Granite, Gabbros (Mikrogabbro) , Quarzite und Feld¬ spat. Extra genannt sei hier der „Nero Assoluto Zimbabwe", ein feinkörniger, schwarzer Gabbro (Norit) . Jedoch können Quarz, Glimmer, Marmor, Speckstein und/oder Kalkstein und/ oder Kombinationen davon ebenfalls angewendet werden.
Die erste WerkstoffSchicht 100 kann aus einer Lage des Ge¬ steins bestehen, die aus einem Block des Gesteins herausgearbeitet, beispielsweise geschnitten ist. Der Gesteinblock wird dabei in einem Steinbruch aus einem natürlichen Vorkommen des Gesteins gewonnen, d. h. abgebaut. Nach dem Schneiden kann die Schicht gedünnt werden, um eine erste WerkstoffSchicht 100 mit gewünschter Dicke zu erhalten. Dies kann z. B. durch Schleifen erfolgen. Aber auch künstlich hergestellte Gesteine können gemäß der Erfindung angewendet werden.
Die zweite WerkstoffSchicht 200 der ersten beiden Ausfüh¬ rungsformen weist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Metall 200 bzw. eine Metallschicht 200, z. B. Aluminium, Magnesium, Titan, Eisen, Stahl, Chrom, Wolfram, Vanadium, Molybdän und/oder Nickel auf. Ferner kann diese Schicht Kohlenstoff aufweisen. Die zweite WerkstoffSchicht 210 der dritten Aus¬ führungsformen ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Be- schichtung 210 bzw. Folienschicht 210. Die flächig anhaftende Beschichtung 210 kann als eine Folien- 210 oder Filmbeschich- tung 210, insbesondere eine PET-Filmbeschichtung 210, ausge¬ bildet sein, die bevorzugt eine aufgeschrumpfte PET-Folie 210 ist . Die Steinschicht 100 und die Metallschicht 200 können z. B. durch ein Ultraschall-Fügeverfahren, wie z. B. einem Ultraschall-Schweißverfahren miteinander verbunden werden, wobei sich zwischen den beiden Werkstoffschichten 100, 200 eine als Schweißbereich ausbildete Verbindungsschicht 150 bildet (Fig. 2), in welchem sich die beiden Werkstoffe 100, 200 gegensei¬ tig durchdringen und so einen flächigen Halt der Metall- schicht 200 an der Steinschicht 100 garantieren. Statt durch ein Ultraschall-Fügeverfahren können diese beiden Schichten 100, 200 miteinander verklebt sein, was ebenfalls in der Fig. 2 mit der Verbindungsschicht 150 dargestellt sein soll. Die Verbindungsschicht 150 weist dabei einen Klebstoff, bevorzugt einen Acrylharz-Klebstoff, wie z. B. SikaFast® 5221, einen Epoxydharz-, einen Hochtemperatur- oder einen Keramik- Klebstoff auf.
Bei allen drei Ausführungsformen der Kraftfahrzeugtür 10 ist es bevorzugt, das das Verstärkungselement 1 auf die Kraft¬ fahrzeugtür 10 geklebt ist. Dies erfolgt durch eine als Kleb¬ stoffschicht 300 ausgebildete Befestigungsschicht 300. Ein hierfür verwendbarer Klebstoff kann einer der oben genannten sein. Bei allen Ausführungsformen des Verstärkungselements 1 ist es bevorzugt, dass die Steinschicht 100 zwischen dem Tür¬ blech 12 und der Metallschicht 200 bzw. der Beschichtung 210 angeordnet ist.
Eine Schichtdicke der Steinschicht 100 beträgt 0,3 bis 4,5mm, bevorzugt 0,6 bis 4mm, insbesondere 1 bis 3,5mm, insbesondere bevorzugt 1,5 bis 3mm und insbesondere besonders bevorzugt 2 bis 2,5mm; jeweils ±0,3mm. Eine Schichtdicke der Metall¬ schicht 200 beträgt 0,2 bis 2mm, bevorzugt 0,35 bis 1,5mm, insbesondere 0,5 bis 1,2mm, insbesondere bevorzugt 0,7 bis 1,2mm und insbesondere besonders bevorzugt 1mm; jeweils
±0,1mm. Abhängig von der Anwendung können die Steinschicht 100 und/oder Metallschicht 200 auch andere Dicken aufweisen. Eine Dicke der Beschichtung 210 beträgt bevorzugt 8 bis 120ym und insbesondere 12 bis 50ym. Eine Dicke der Verbindungs- schicht 150 beträgt bevorzugt 0,01 bis 1mm und insbesondere
0,1 bis 0,5mm. Bevorzugt sind die angegebenen Dicken mittlere Dicken . Bevorzugte Formen des Verstärkungselements 1 haben runde Kan¬ ten und/oder Eckbereiche. Eckbereiche, insbesondere mit einem rechten Winkel, sind deswegen bevorzugt, weil diese bis an zwei Ränder der Kraftfahrzeugtür 10 heranreichen können und so im Bereich eines Türscharniers 14 (Fig. 1 links oben) bzw. eine Türschlosses 16 (nicht dargestellt) reichen können. Fer¬ ner sind für solche Anwendungen dreieckige (Fig. 1 links unten) oder halb-elliptische (Fig. 1 rechts oben) bzw. halb- runde Verstärkungselemente 1 anwendbar. Für vergleichsweise zentral anzubringende Verstärkungselemente 1 sind rechteckige Formen, ggf. mit abgerundeten Eckbereichen, bevorzugt (Fig. 1 Mitte) . In einem freien Eckbereich der Kraftfahrzeugtür 10 befindet sich bevorzugt kein Verstärkungselement 1.
Die oben genannten Beispiele und Abmessungen des Verstärkungselements 1, also die erste WerkstoffSchicht 100 (Stein¬ schicht 100), die zweite WerkstoffSchicht 200, 210 (Metall¬ schicht 200 oder Beschichtung 210) und die Verbindungsschicht 150 seien an dieser Stelle stellvertretend für alle Ausfüh¬ rungsformen der vorliegenden Erfindung genannt, d. h. sie können auch auf die nachfolgend beschriebenen erfindungsgemä¬ ßen Verstärkungselemente 1 bzw. erfindungsgemäßen Dämmelemente 1 übertragen werden. D. h. diese Verstärkungs- 1 bzw.
Dämmelemente 1 sind wie die obigen Verstärkungselemente der Kraftfahrzeugtür 10 aufgebaut, wobei bei ihnen die Befesti¬ gungsschicht 300 fehlt, siehe Fig. 4 und 5.
Damit diese ihren erfindungsgemäßen Aufgaben nachkommen kön- nen, müssen sie noch auf einem Untergrund bzw. einem Bauteil befestigt werden, wobei es bei der Befestigung einer beschichteten Steinschicht 100 (Fig. 7) bevorzugt ist, diese auf einer metallischen Unterlage vorzusehen. Dies erfolgt wiederum flächig und bevorzugt mittels einer KlebstoffSchicht 300. Jedoch ist es z. B. durchaus möglich, ein Verstärkungs- 1 bzw. Dämmelement 1 gemäß Fig. 4, mittels eines Ultraschall- Fügeverfahrens auf einem Untergrund zu befestigen. Dies lässt sich statt der KlebstoffSchicht 300 in einer Ausführungsform der Fig. 2 auch auf die Kraftfahrzeugtür 10 anwenden.
Die Fig. 6 und 7 zeigen nun Weiterentwicklungen des Verstär- kungs- 1 bzw. Dämmelements 1. Diese weisen an der Stein¬ schicht 100 eine Klebstoff- 310, insbesondere eine Haftkleb¬ stoffschicht 310 auf, die durch eine Abdeckfolie 312 oder ein Zwischenband 312 bzw. eine Zwischenlage 312 (Fig. 7) abge¬ deckt sein kann. Hierdurch ergibt sich erfindungsgemäß ein Klebeelement 2 oder Klebeband 2, das z. B. als ein Tape 2 oder Tapeelement ausgebildet sein kann. Ein solches Element 2 ist universell einsetzbar und kann, natürlich in Abhängigkeit von einer Dicke, individuell zurechtgeschnitten werden. Ein wesentliches Merkmal des Verstärkungs- 1, 2 bzw. Dämmele¬ ments 1, 2 - neben der Kombination von Metall (ggf. als ein Untergrund, wie z. B. die Kraftfahrzeugtür in Fig. 3) mit einem Gestein - ist die vom Untergrund abseits liegende Be- schichtung 210 (Fig. 3, 5, 7) bzw. Metallschicht 200 (Fig. 2, 4, 6), die in einem Belastungsfall das Aufbrechen der Steinschicht 100 verhindert und so eine Integrität des Verbundma¬ terials 1, 2 (Verstärkungs- 1, 2 bzw. Dämmelement 1, 2) si¬ cherstellt, welches dabei seine Eigenschaften beibehält. Im Belastungsfall verteilt sich eine punktuell oder flächig ein- geleitete Kraft homogen in der Beschichtung 210 bzw. der dünnen Metallschicht 200, die dadurch mechanischen Belastungen gut standhalten kann.
Die Steinschicht 100 und/oder die Metallschicht 200 können auch noch andere Bestandteile aufweisen, sodass diese Werk¬ stoffschichten 100, 200 im erfindungsgemäßen Verstärkungs- 1, 2 bzw. Dämmelement 1, 2 selbst z. B. Durchdringungs-Verbund- materialien sind. Es ist jedoch bevorzugt, von einem gegenseitigen Verbindungsbereich 150, z. B. aufgrund eines Ultra- schall-Fügeverfahrens , einmal abgesehen, dass die Stein¬ schicht 100 eine Schicht aus einem reinen, handelsüblichen Gestein ist und die Metallschicht 200 eine Schicht aus einem reinen, handelsüblichen Metall bzw. eine Metalllegierung ist.
Neben den dargestellten Ausführungsformen kann das Verstär- kungs- 1, 2 bzw. Dämmelement 1, 2 eine Vielzahl von weiteren Ausführungsformen besitzen. Hierbei ist die Abfolge bisher bekannter und anderer Schichten nahezu beliebig. Es ist je¬ doch einerseits bevorzugt, dass die Steinschicht 100 an einer Seite, die nicht unbedingt eine Außenseite sein muss, die Me- tallschicht 200 oder die Beschichtung 210 aufweist. Anderer¬ seits ist es bevorzugt, dass die Steinschicht 100 unmittelbar benachbart dazu eine Metallschicht 200 aufweist. So können sich eine Mehrzahl von Stein- 100 und Metallschichten 200 abwechseln, wobei eine freie Seite einer Steinschicht 100 eine Beschichtung 210 aufweisen kann. Durch die sandwichartige
Struktur einer solchen Ausführungsform wird in vorteilhafter Weise ein Verbundmaterial 1, 2 geschaffen, das die bereits erwähnten vorteilhaften Eigenschaften in einem höheren Maße besitzt .
Ferner kann das Verstärkungs- 1, 2 bzw. Dämmelement 1, 2 eine Metallschaumschicht aufweisen (in der Zeichnung nicht darge¬ stellt) . Die Metallschaumschicht kann vorzugsweise einen Alu¬ miniumschaum aufweisen und auch einstückig mit der Metall- schicht 200 gefertigt sein. Hierfür wird ein Teil einer Me¬ tallschicht aufgeschäumt, wobei ein nicht aufgeschäumter Ab¬ schnitt die Metallschicht 200 bereitstellt. Die Metallschaum¬ schicht erhöht die mögliche Energieaufnahme des Verbundmate¬ rials 1, 2 wesentlich, da es durch die schaumartige Gestal- tung wie eine Knautschzone wirken kann. Während der Ge- wichtseinfluss der Metallschaumschicht nicht wesentlich auf¬ fällt, kann das erfindungsgemäße Vorsehen der Metallschaumschicht dazu führen, dass die Kerbschlagzähigkeit und die Aufnahme von Querkräften verbessert ist.
Des Weiteren kann das Verbundmaterial 1, 2 eine Ringgeflecht¬ schicht aufweisen (in der Zeichnung nicht dargestellt) . Die Ringgeflechtschicht kann vorzugsweise ein Kunststoffgeflecht , beispielsweise aus einem Epoxydharz, welches eine Glasfaser¬ verstärkung aufweisen kann, umfassen. Die Ringgeflechtschicht verstärkt eine Stabilität des Verstärkungs- 1, 2 bzw. Dämm- elements 1, 2 wesentlich, während der Gewichtseinfluss der Ringgeflechtschicht kaum auffällt. Darüber hinaus kann das Verbundmaterial 1, 2 mittels einem Gewebe (ebenfalls in der Zeichnung nicht dargestellt) , insbesondere einem Textilgewebe verstärkt sein. Das Gewebe kann dabei in der bevorzugt als KlebstoffSchicht 150 ausgebildeten Verbindungsschicht 150 an¬ geordnet sein. Als Textilgewebe kann beispielsweise ein Twin- tex® oder ein Gewebe der Art Atlas 1:1 und 1:4 in der Ausprä¬ gung mit Karbon-, Glas- und/oder Aramidfasern eingesetzt werden. Eine Gewebeverstärkung kann dadurch erreicht werden, dass das Textilgewebe als Gestricke, Gewirke, Gelege oder Ge¬ flecht eingesetzt wird.
In einer Ausführungsform der Erfindung kann in das Gestein, d. h. die Steinschicht 100, eine Flüssigkeit eingesickert sein, um deren mechanische und/oder chemische Eigenschaften zu verändern. Beispielsweise kann durch das Einsickern einer Flüssigkeit erreicht werden, dass die Steinschicht 100 eine höhere mechanische Festigkeit besitzt. Hierzu kann eine Flüs¬ sigkeit mit zwei Komponenten, z. B. aus Bisphenol-A-Epichlor- hydrinharz und einer 1 , 3-Cyclohexandimethanamin-Mischung verwendet werden, um eine Oberflächenvergütung zu erreichen bzw. die Festigkeit der Steinschicht 100 zu erhöhen.
Die Flüssigkeit kann z. B. nach einem Dünnschleifprozess auf die Steinschicht 100 aufgetragen werden. Das Auftragen kann z. B. mithilfe einer Zahnspachtel, eines Pinsels oder einem Tuch erfolgen. Beim Auftragen kann die Steinschicht 100 eine über der Raumtemperatur liegende Temperatur aufweisen, die z. B. im Bereich zwischen 40 bis 70°C, insbesondere zwischen 50 und 60°C, liegt, wodurch das Auftragen und das Einsickern unterstützt wird. Des Weiteren kann das Einsickern einer Flüssigkeit dazu verwendet werden, die KlebstoffSchicht 150 gegenüber Umweltein¬ flüssen zu schützen. Dabei wird z. B. die Flüssigkeit auf diejenige Seite der Steinschicht 100 aufgetragen, auf welcher der Klebstoff, aufgetragen wird. Als Flüssigkeit wird z. B. eine wasserabweisende Flüssigkeit verwendet, die vorzugsweise zudem ein Durchsickern einer Flüssigkeit zur KlebstoffSchicht 150 verhindert. Auf diese Weise wird eine mit Flüssigkeit an¬ gereicherte Sperrschicht (in der Zeichnung nicht dargestellt) in der Steinschicht 100 eingerichtet.
Bei der Dünnbearbeitung der Steinschicht 100 ist es erforderlich, dass Kühlflüssigkeit für den SchleifVorgang auf die Steinschicht 100 aufgebracht wird. Dabei wird z. B. ein Ge- misch aus Wasser und Öl verwendet. Nach der Dünnbearbeitung ist die Steinschicht 100 vollständig zu trocknen, um ein Ein¬ sickern der Kühlflüssigkeit zu verhindern. Wird dies nicht erreicht, so besteht die Gefahr, dass die Kühlflüssigkeit die KlebstoffSchicht 150 angreift und dadurch die Klebekraft nachlassen kann.
Um diesem Problem vorzubeugen, wird, wie oben erläutert, die Steinschicht 100 auf der Klebeseite mit einer Flüssigkeit vor dem Kleben (oder auch vor dem Schleifen) vorbehandelt. Dabei sickert die Flüssigkeit in das Gestein ein und bildet eine
Sperrschicht. Nach dem Verkleben der Steinschicht 100 mit der Metallschicht 200 oder einer weiteren Schicht wird die Stein¬ schicht 100 von der freien Seite her abgetragen. Anschließend kann z. B. der Klebstoff 300 bzw. der Haftklebstoff 300 oder auch eine Beschichtung 210 aufgebracht werden. Es ist auch möglich, diejenige Seite der Steinschicht 100 mit der Sperr¬ schicht zu versehen, auf welcher die Steinschicht 100 dünnge¬ schliffen wird. Hierbei verhindert die Sperrschicht dann ein Eindringen von Kühlflüssigkeit in die Steinschicht 100, na- türlich nur solange wie, die Sperrschicht auch noch vorhanden ist . Als Flüssigkeit hierfür kann beispielsweise eine polymerhal- tige Flüssigkeit angewendet werden, die direkt vor dem Klebe Vorgang auf eine gereinigte Seite der Steinschicht 100 aufge tragen wird. Das Auftragen kann mittels Pinsel, Tuch oder ma schinell z. B. bei Raumtemperatur und einem erhöhten Anpress druck erfolgen. Eine solche Sperrschicht kann in den verschiedensten Ausführungsformen von Verstärkungs- 1, 2 bzw. Dämmelementen 1, 2 vorgesehen sein.

Claims

Patentansprüche
1. Kraftfahrzeugtür, insbesondere Kraftfahrzeug-Seitentür für ein Personenkraftfahrzeug, mit einem flächig ausgebilde¬ ten Verstärkungselement (1), wobei
das Verstärkungselement (1) eine WerkstoffSchicht (100) besitzt, die ein Gestein aufweist, und das Verstärkungsele¬ ment (1) flächig mit der Kraftfahrzeugtür (10) verbunden ist.
2. Kraftfahrzeugtür gemäß Anspruch 1, wobei das Verstärkungselement (1) eine zweite WerkstoffSchicht (200, 210) be¬ sitzt, die ein Metall (200) oder eine Beschichtung (210) auf¬ weist, und
das Verstärkungselement (1) bevorzugt auf eine Innensei¬ te der Kraftfahrzeugtür (10) insbesondere in einem Bereich eines Türscharniers (14) oder eines Türschlosses (16) geklebt ist .
3. Verstärkungselement oder Dämmelement, insbesondere für Mantelteile im Kraftfahrzeug- oder Flugzeugbau, mit
zwei Werkstoffschichten (100; 200, 210), wobei die erste WerkstoffSchicht (100) ein Gestein und die zweite Werkstoff¬ schicht (200, 210) ein Metall (200) oder eine Beschichtung (210) aufweist.
4. Kraftfahrzeugtür gemäß Anspruch 1 oder 2, oder Verstärkungselement oder Dämmelement gemäß Anspruch 3, wobei das Verstärkungselement (1) oder das Dämmelement (1) mit einer der zweiten WerkstoffSchicht (200, 210) gegenüberliegenden
Seite der ersten WerkstoffSchicht (100) an/auf der Kraftfahr¬ zeugtür (10) befestigt ist bzw. an/auf einem Bauteil oder Un¬ tergrund befestigbar ist.
5. Kraftfahrzeugtür gemäß Anspruch 1 oder 2, oder Verstärkungselement oder Dämmelement gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei die erste (100) und die zweite WerkstoffSchicht (200) durch ein Ultraschall-Fügeverfahren (150) oder mittels einer Verklebung (150) aneinander festgelegt sind, oder
die Beschichtung (210), eine Filmbeschichtung (210) ist, die insbesondere eine PET-Filmbeschichtung (210), bevorzugt eine aufgeschrumpfte PET-Folie (210) ist.
6. Kraftfahrzeugtür gemäß Anspruch 1 oder 2, oder Verstärkungselement oder Dämmelement gemäß einem der Ansprüche 3 bis
5, wobei eine Verbindungsschicht (150) zwischen erster und zweiter WerkstoffSchicht (100; 200, 210) einen Klebstoff, be¬ vorzugt einen Acrylharz-Klebstoff, einen Epoxydharz-Kleb¬ stoff, einen Hochtemperatur-Klebstoff oder einen Keramik- Klebstoff aufweist.
7. Kraftfahrzeugtür gemäß Anspruch 1 oder 2, oder Verstärkungselement oder Dämmelement gemäß einem der Ansprüche 3 bis
6, wobei die erste WerkstoffSchicht (100) an der der zweiten WerkstoffSchicht (200, 210) gegenüberliegenden Seite einen Klebstoff, insbesondere einen Haftklebstoff (310), aufweist.
8. Kraftfahrzeugtür gemäß Anspruch 1 oder 2, oder Verstärkungselement oder Dämmelement gemäß einem der Ansprüche 3 bis
7, wobei eine Schichtdicke der ersten WerkstoffSchicht (100) größer als eine Schichtdicke einer zweiten WerkstoffSchicht (200) ist.
9. Kraftfahrzeugtür gemäß Anspruch 1 oder 2, oder Verstärkungselement oder Dämmelement gemäß einem der Ansprüche 3 bis
8, wobei das Metall Aluminium, Magnesium, Titan, Eisen oder Stahl aufweist, und/oder
das Gestein einen Magmatit, einen Sedimentit oder einen Metamorphit, insbesondere einen Gabbro, einen Granit, einen Quarzit oder ein Basaltgestein aufweist.
10. Klebeelement oder Klebeband, insbesondere für den Kraft¬ fahrzeug- oder Flugzeugbau, wobei das Klebeelement (2) oder das Klebeband (2) ein Verstärkungselement (1) oder ein Dämm¬ element (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 9 aufweist.
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